细胞的物质输入和输出思维导图_细胞的物质输入和输出

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1 教学目标

在人教版高中课标教材《分子与细胞》（必修1）“第四章 细胞的物质输入和输出”的“第1节 物质跨膜运输的实例”中，安排了“植物细胞的吸水和失水”的活动课，并给出了一个实验设计的参考案例，这给师生提供了广阔的思维拓展空间：如实验中为什么要选择蔗糖作为实验材料？浓度为什么要确定为0.3 g/ml蔗糖？能不能选用其他实验材料或试剂？等等，学生头脑中充满着一个又一个的“？”。随着“研究性学习”在各地中学的推行与普及，高中学生已经初步具备了基本的探究能力，因此,我对该活动确定了以下目标：

1.1 知识方面：

（1）了解植物细胞发生细胞质壁分离和复原的基本过程情况；

（2）理解植物细胞发生渗透作用的原理。

1.2 技能方面：

（1）初步学会观察植物细胞质壁分离和复原的方法；

（2）培养“假设—实验—结论—应用”的基本科学探究能力。

1.3 态度情感方面：

（1）领悟科学探究思想方法，体念探究活动中的成功感，增强学科兴趣和自信心；

（2）培养尊重科学、事实求是的学风；

（3）培养交往合作能力。

2 教学重点

引导学生实施探究实验，确定实验的材料、试剂的种类与浓度，并进行应用创新。

3 教学难点

在探究实验过程中培养学生的实践能力和创新能力。

4 课前准备

（1）实验课前，教师要求学生复习渗透作用原理及其发生条件，并做好预习，理解实验原理，了解实验目的要求和方法步骤；

（2）材料器具：洋葱、黑藻；蔗糖、kno3、清水；天平、显微镜、秒表及其他实验器材等。

5 教学方法

合作式探究教学法

6 教学过程（见下表）

教学步骤及教学意图

教师及学生活动

教师

学生

（1）复习旧知识，激发学生探究欲望。

提问：比较处在一定液体环境中的植物细胞与渗透装置，两者有哪些相似之处？若将一个成熟的植物细胞放置到较浓的溶液中，细胞液中的水分子将向细胞的哪一侧运动？而如果细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，将会出现什么有趣现象？

学生思考、回答。

（2）引导学生探究选择洋葱鳞片叶、黑藻叶作为实验材料的原因，目的是为学生顺利“作出假设或猜想”并进行创新提供帮助。

提问：虽然植物细胞的细胞壁容易观察，但一般植物细胞的原生质层是透明的，若要成功观察植物细胞的原生质层除非……？

学生思考、回答。

图片展示洋葱鳞片叶细胞的结构。

学生在显微镜下观察洋葱鳞片叶细胞的结构，理解其作为实验材料的优点。

图片展示黑藻叶细胞的结构。

学生在显微镜下观察黑藻叶细胞的结构，进一步思考黑藻用作实验材料的可行性。

（3）教师引导学生分析哪些问题需要探讨，目的是培养学生提出探究问题的能力。

提问：教材中为什么要选择0.3 g/ml的蔗糖溶液作实验？

学生思考、讨论、假设，提出探究问题，如洋葱鳞片叶的表皮细胞在什么质量浓度范围内质壁分离？在什么质量浓度范围内不发生质壁分离？在什么质量浓度以上发生了质壁分离之后不能复原？

（4）学生实施探究活动，目的是培养学生科学探究能力、交往合作能力。其中教师有意提供了kno3这一实验试剂，主要培养学生观察能力、发现问题、提出问题和尊重科学事实、实事求是的良好态度和学风。

观摩学生实验，其中应格外注视使用了葡萄糖这一实验材料的探究小组，适时恰当地予以指导。看其是否能敏锐地观察到“质壁分离自动复原”这一事实，及能否真实的记录数据，并继续在下面的“分析实验结果，各小组进行交流评估”步骤中予以关注。12

学生配制一系列不同浓度的蔗糖/ kno3溶液，分组实施探究活动，自己设计表格记录数据。

通过“质壁分离自动复原”这一事实认识到植物吸水与吸收矿质元素是一个相对独立的过程。

（5）学生分析实验结果，各小组进行交流评估，目的是培养学生推理能力、批判思维能力、语言表达能力。

教师认真聆听学生发言，最后总结。

各研究小组进行交流，小组代表发言，各小组相互进行评估，交流心得（成功的经验、出现的问题及其改进的措施等）。

（6）进一步探索：测定细胞的渗透浓度，本步骤是前面探究活动的延伸，目的是培养学生应用创新能力。

教师首先指出：引起50％左右的细胞发生初始质壁分离的浓度，称之为细胞液的等渗浓度。接着提问：怎样测定细胞的渗透浓度呢？

学生设计实验方案进行测定。

（7）布置作业，目的是复习和巩固学习成果。

课外作业：①在操作步骤（6）中如何更精确地测定细胞的渗透浓度？②某植物细胞已经萎焉，如何判断其活性。

7 教学反思

（1）尽量为学生创造探究活动的机会。兴趣是动力之源，兴趣是成功之母。高中学生的自主独立意识已经相当强，教师应激发其产生强烈的学习兴趣。教师在进行教材规定的学生实验教学时，切不可简单局限于课本中的“条条框框”，教师应尽可能创造条件引导学生实施探究性实验活动。

（2）保护学生的自尊心，培育学生创造的激情。教师必须设置好探究历程的梯度，并且不能超出学生当前的认知结构和认知水平，并适时、恰当地给学生创新提供帮助，使其能享受成功喜悦，激发并能维持学生的创造热情。

（3）培养创新意识和创新精神。在探究性学习活动过程中，一方面应严格遵守教材理论，但不一定拘泥于课本。如本实验中教师有意提供了kno3这一实验试剂，虽然实验结果与教材设计有所区别，但只要认真分析实验现象，就可以深化对植物细胞渗透吸（失）水原理的认识，并进一步理解植物吸水与吸收矿质元素是一个相对独立的过程，使知识实现升华。更为重要的是，本探究活动的设计突出了学生主动探究能力的培养力度，如观察能力、发现问题、提出问题和尊重科学事实、实事求是的科研态度和学风等，这对于学生日后独立进行科学探究活动十分有益。另一方面应将探究实验活动的成果予以适当拓展、延伸，进行应用创新活动。

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